一、結構形式
三坐標測量機是由三個(gè)正交的直線(xiàn)運動(dòng)軸構成的，這三個(gè)坐標軸的相互配置位置（即總體結構形式）對測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。圖9-3是目前常見(jiàn)的幾種CMM結構形式，下面對其結構特點(diǎn)和應用范圍作簡(jiǎn)要介紹。
圖9-3a為移動(dòng)橋式結構，它是目前應用最廣泛的一種結構形式，其結構簡(jiǎn)單，敞開(kāi)性好，工件安裝在固定工作臺上，承載能力強。但這種結構的X向驅動(dòng)位于橋框一側，橋框移動(dòng)時(shí)易產(chǎn)生繞Z軸偏擺，而該結構的X向標尺也位于橋框一側，在Y向存在較大的阿貝臂，這種偏擺會(huì )引起較大的阿貝誤差，因而該結構主要用于中等精度的中小機型。
圖9-3b為固定橋式結構，其橋框固定不動(dòng)，X向標尺和驅動(dòng)機構可安裝在工作臺下方中部，阿貝臂及工作臺繞Z軸偏擺小，其主要部件的運動(dòng)穩定性好，運動(dòng)誤差小，適用于高精度測量，但工作臺負載能力小，結構敞開(kāi)性不好，主要用于高精度的中小機型。
圖9-3c為中心門(mén)移動(dòng)式結構，結構比較復雜，敞開(kāi)性一般，兼具移動(dòng)橋式結構承載能力強和固定橋式結構精度高的優(yōu)點(diǎn)，適用于高精度、中型尺寸以下機型。
圖9-3d為龍門(mén)式結構，它與移動(dòng)橋式結構的主要區別是它的移動(dòng)部分只是橫梁，移動(dòng)部分質(zhì)量小，整個(gè)結構剛性好，三個(gè)坐標測量范圍較大時(shí)也可保證測量精度，適用于大機型，缺點(diǎn)是立柱限制了工件裝卸，單側驅動(dòng)時(shí)仍會(huì )帶來(lái)較大的阿貝誤差，而雙側驅動(dòng)方式在技術(shù)上較為復雜，只有Y向跨距很大、對精度要求較高的大型測量機才采用。
圖9-3e為懸臂式結構，結構簡(jiǎn)單，具有很好的敞開(kāi)性，但當滑架在懸臂上作Y向運動(dòng)時(shí)，會(huì )使懸臂的變形發(fā)生變化，故測量精度不高，一般用于測量精度要求不太高的小型測量機。
圖9-3f為單柱移動(dòng)式結構，也稱(chēng)為儀器臺式結構，它是在工具顯微鏡的結構基礎上發(fā)展起來(lái)的。其優(yōu)點(diǎn)是操作方便、測量精度高，但結構復雜，測量范圍小，適用于高精度的小型數控機型。
圖9-3g為單柱固定式結構，它是在坐標鏜的基礎上發(fā)展起來(lái)的。其結構牢靠、敞開(kāi)性較好，但工件的重量對工作臺運動(dòng)有影響，同時(shí)兩維平動(dòng)工作臺行程不可能太大，因此僅用于測量精度中等的中小型測量機。
圖9-3h為橫臂立柱式結構，也稱(chēng)為水平臂式結構，在汽車(chē)工業(yè)中有廣泛應用。其結構簡(jiǎn)單、敞開(kāi)性好，尺寸也可以較大，但因橫臂前后伸出時(shí)會(huì )產(chǎn)生較大變形，故測量精度不高，用于中、大型機型。
圖9-3i為橫臂工作臺移動(dòng)式結構，其敞開(kāi)性較好，橫臂部件質(zhì)量較小，但工作臺承載有限，在兩個(gè)方向上運動(dòng)范圍較小，適用于中等精度的中小機型。
二、工作臺
早期的三坐標測量機的工作臺一般是由鑄鐵或鑄鋼制成的，但近年來(lái)，各生產(chǎn)廠(chǎng)家已廣泛采用花崗巖來(lái)制造工作臺，這是因為花崗巖變形小、穩定性好、耐磨損、不生銹，且價(jià)格
低廉、易于加工。有些測量機裝有可升降的工作臺，以擴大Z軸的測量范圍，還有些測量機備有旋轉工作臺，以擴大測量功能。
三、導軌
導軌是測量機的導向裝置，直接影響測量機的精度，因而要求其具有較高的直線(xiàn)性精度。在三坐標測量機上使用的導軌有滑動(dòng)導軌、滾動(dòng)導軌和氣浮導軌，但常用的為滑動(dòng)導軌和氣浮導軌，滾動(dòng)導軌應用較少，因為滾動(dòng)導軌的耐磨性較差，剛度也較滑動(dòng)導軌低。在早期的三坐標測量機中，許多機型采用的是滑動(dòng)導軌?；瑒?dòng)導軌精度高，承載能力強，但摩擦阻力大，易磨損，低速運行時(shí)易產(chǎn)生爬行，也不易在高速下運行，有逐步被氣浮導軌取代的趨勢。目前，多數三坐標測量機已采用空氣靜壓導軌（又稱(chēng)為氣浮導軌、氣墊導軌），它具有許多優(yōu)點(diǎn)，如制造簡(jiǎn)單、精度高、摩擦力極小、工作平穩等。
圖9-4給出的是一移動(dòng)橋式結構CMM氣浮導軌的結構示意圖，其結構中有六個(gè)氣墊2（水平面四個(gè)，側面兩個(gè)），使得整個(gè)橋架浮起。滾輪3受壓縮彈簧4的壓力作用而與導向塊5緊貼，由彈簧力保證氣墊在工作狀態(tài)下與導軌導向面之間的間隙。當橋架6移動(dòng)時(shí)，若產(chǎn)生扭動(dòng)，則使氣墊與導軌面之間的間隙量發(fā)生變化，其壓力也隨之變化，從而造成瞬時(shí)的不平衡狀態(tài)，但在彈簧力的作用下會(huì )重新達到平衡，使之穩定地保持10μm的間隙量，以保證橋架的運動(dòng)精度。氣浮導軌的進(jìn)氣壓力一般為3～6個(gè)大氣壓，要求有穩壓裝置。
氣浮技術(shù)的發(fā)展使三坐標測量機在加工周期和精度方面均有很大的突破。目前不少生產(chǎn)廠(chǎng)在尋找高強度輕型材料作為導軌材料，有些生產(chǎn)廠(chǎng)已選用陶瓷或高膜量型的碳素纖維作為移動(dòng)橋架和橫梁上運動(dòng)部件的材料。另外，為了加速熱傳導，減少熱變形，ZEISS公司采用帶涂層的抗時(shí)效合金來(lái)制造導軌，使其時(shí)效變形極小且使其各部分的溫度更加趨于均勻一致，從而使整機的測量精度得到了提高，而對環(huán)境溫度的要求卻又可以放寬些。
